专利名称：双离合器变速机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车变速机构，尤其涉及双离合器变速机构。
背景技术：
目前，普通汽车的变速机构采用单个离合器，在换挡离合过程中动力损失很大。也 有一些车型采用双离合器变速机构，如大众公司DSG双离合器变速箱，其结构特征为在普 通变速箱的基础上，将一个离合器换为两个离合器，两个离合器主动端都连接于动力输入 之后。这种变速箱在使用某一个档位时只有一个离合器起作用，另一个离合器在下一档待 命，通过离合器的切换达到换挡功能，但这种方式只是减少了换挡的时间，不能做到两个离 合器同时传递扭矩，在两个离合器切换时依然有动力损失，不能完全解决换挡过程中的动 力损失问题；同时此类变速箱结构制造成本较高，在推广应用上受到一定的限制。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题是，提供一种能够在汽车换挡过程中实现动力无损 的变速机构。本实用新型采用的技术方案是，提供一种双离合器变速机构，动力输入齿轮经齿 轮副传动连接于两个传动轴，两个传动轴分别连接于两个离合器的主动端，两离合器的从 动端连接于两个动力输出轴，两个动力输出轴经换挡齿轮组传动连接于总动力输出轴，所 述齿轮副包括差速器，并在差速器外设有与差速器相作用的一套差速器自锁机构。所述动力输入齿轮与差速器盆齿啮合，差速器的两个动力输出轴分别为第一传动 轴、中间传动轴，差速器第一半轴齿轮固连于第一传动轴的一端，第一传动轴的另一端连接 于第一离合器的主动端，差速器第二半轴齿轮固连于中间传动轴的一端，中间传动轴通过 齿轮传动连接于第二传动轴，第二传动轴连接于第二离合器的主动端。所述差速器自锁机构包括自锁轴、套装于自锁轴上的两个单向齿轮、自锁联动齿 以及分别套装在差速器的两个动力输出轴上的自锁齿轮，两单向齿轮分别与两个自锁齿轮 啮合，差速器盆齿与自锁联动齿的传动比小于自锁齿轮与单向齿轮的传动比。所述单向齿轮由单向轴承和齿轮组成，齿轮固定套装于单向轴承外圈。在其中一个离合器的输出轴上设置液力偶合器。本实用新型的有益效果是实现双离合器的同时传递扭矩及可分离传动，实现了 换挡过程的动力无损，可在目前不改变传动齿轮对数的基础上实现更多的级的传动比，如 四对齿轮可以实现八组传动比，使变速箱传动效率更趋于合理，提高发动机的工作效率。
图1为本实用新型的双离合变速机构的结构示意图。 图中标记为1-动力输入齿轮，2-差速器，20-差速器盆齿，21-差速器第一半轴齿 轮，22-差速器第二半轴齿轮，3-第一传动轴，31-第一自锁齿轮，4-中间传动轴，42-第二自锁齿轮，5-第二传动轴，6-自锁轴，61-第一单向齿轮，62-第二单向齿轮，63-自锁联动齿， 71-第一离合器，72-第二离合器，81-第一动力输出轴，82-第二动力输出轴，9-总动力输出 轴，10-液力偶合器，90-换挡齿轮组。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1，本实用新型的双离合器变速机构，包括动力输入齿轮1及两个离合器，动 力输入齿轮1经齿轮副传动连接于两个传动轴，两个传动轴分别连接于两个离合器的主动 端，两离合器的从动端连接于两个动力输出轴，两个动力输出轴经换挡齿轮组90传动连接 于总动力输出轴9，所述齿轮副包括差速器2，并在差速器2外设有与差速器相作用的一套 差速器自锁机构。差速器2的应用允许两个传动轴的转速不同，同时差速器自锁机构又防 止了在其中一个离合器分离时，与其传动连接的差速器动力输出轴出现打滑现象。在换挡 过程中，一个离合器处于接合状态，进行动力传递，另一个离合器分离，用以改变传动比。处 于分离状态的第一离合器端在差速器2及差速器自锁机构的作用下不会因失去牵引力而 出现打滑现象，无动力损失，将分离的离合器接合，完成换挡。此换挡过程中始终有一个离 合器处于接合状态，一个离合的分离不影响另一个接合状态的离合进行动力传递，动力传 递没有出现间断，实现了动力无损的换挡过程。在上述实施方式中，动力输入齿轮1与差速器盆齿20啮合，差速器的两个动力输 出轴分别为第一传动轴3、中间传动轴4，差速器第一半轴齿轮21固连于第一传动轴3的一 端，第一传动轴3的另一端连接于第一离合器71的主动端，差速器第二半轴齿轮22固连于 中间传动轴4的一端，中间传动轴4通过齿轮传动连接于第二传动轴5，第二传动轴5连接 于第二离合器72的主动端。发动机动力经由动力输入齿轮1传递给差速器盆齿20，差速 器盆齿与差速器行星轮机架为一体结构，在差速器的两个动力输出轴转速相同，即第一传 动轴3、中间传动轴4两者转速相同的状态下，差速器2的行星轮无自转的转速，行星轮随 行星架一起转动，驱动差速器第一半轴齿轮21和差速器第二半轴齿轮22以相同速度转动， 则第一传动轴3、中间传动轴4转速相同。在第一传动轴3、中间传动轴4的转速有差异的 情况下，差速器2的行星轮产生自传，允许第一传动轴3、中间传动轴4出现转速不同的现 象，此时转速不同，但不影响动力传递。第一传动轴3的另一端连接于第一离合器71的主 动端，在第一离合器71的接合、第二离合器72分离的状态下，中间传动轴4无动力输出， 动力经由第一传动轴3、第一离合器71、第一动力输出轴81，最后通过齿轮传递动力于总动 力输出轴9，此时，第二离合器72处于分离状态，为换挡做好准备，然后将第二离合器72接 合，完成换挡，两个离合器可同时处于动力传动状态；中间传动轴4通过齿轮传动连接于第 二传动轴5，第二传动轴5连接于第二离合器72的主动端，在第一离合器71分离、第二离合 器72接合的状态下，第一离合器71用以换挡准备，此时动力经由中间传动轴4、传动齿轮、 第二传动轴5、第二离合器72、第二动力输出轴82，最后通过齿轮传递动力于总动力输出轴 9，作好换挡准备之后接合第一离合器71，完成换挡，两个离合器可同时传递动力。可见，在 换挡过程中，第一离合器71、第二离合器72中始终有至少一个处于接合状态，动力传输不 曾中断，换挡过程没有动力损失。在上述实施方式的基础上，差速器自锁机构包括自锁轴6、套装于自锁轴6上的两个单向齿轮、自锁联动齿63以及分别套装在差速器的两个动力输出轴上的自锁齿轮，两单 向齿轮分别与两个自锁齿轮啮合，差速器盆齿20与自锁联动齿63的传动比小于自锁齿轮 与单向齿轮的传动比。如果采用普通差速器机构，如果差速器的一端没有动力输出，也即 本实用新型中其中一个离合器分离，那么根据能量最底原则，这一端的转速就会急剧上升， 也即出现打滑现象，导致另一端输出轴失去牵引力。本实用新型设置的差速器自锁机构避 免了这一现象的发生。在动力传递过程中，即没有发生自锁现象的情况下，动力输入齿轮1 驱动差速器盆齿20，差速器盆齿20与自锁联动齿63啮合，带动自锁轴6转动，由于差速器 盆齿20与自锁联动齿63的传动比小于自锁齿轮与单向齿轮的传动比，此时自锁齿轮带动 单向齿轮转动，单向齿轮在自锁轴6上自由转动，单向齿轮与自锁轴6之间没有动力传递关 系。在需要换挡时，若将第一离合器71分离用以换挡准备，则第一传动轴3无动力输出，第 一传动轴3与第一自锁齿轮31的转速急剧上升，当自锁齿轮31的转速达到满足自锁条件 时，发生自锁，第一单向齿轮61由自锁轴6驱动，并锁住第一自锁齿轮31，使第一自锁齿轮 31跟随第一单向齿轮61而转动，第一自锁齿轮31带动差速器第一半轴齿轮21与第一传动 轴3转动，使第一传动轴3转速无法继续上升。此时，动力传输经由中间传动轴4、传动齿 轮、第二传动轴5、第二离合器72、第二动力输出轴82，最后通过齿轮传递动力于总动力输 出轴9。将第一离合器71接合后，第一传动轴3重新获得动力分配，自锁条件消失，自锁自 动解除。若将第二离合器72分离用以换挡准备，则由于差速器盆齿20与自锁联动齿63的 传动比同时也小于第二自锁齿轮42与第二单向齿轮62的传动比，发生自锁及自锁解除的 原理于上述相同。所述单向齿轮由单向轴承和齿轮组成，齿轮固定套装于单向轴承外圈。在单向齿 轮所对应传输轴有动力输出时，由于差速器盆齿20与自锁联动齿63的传动比小于自锁齿 轮与单向齿轮的传动比，以第一传动轴3为例，第一传动轴3上套装的第一自锁齿轮31带 动第一单向齿轮61及固定套装其上的单向轴承的外圈转动，其转速小于与自锁轴6上固定 套装的单向轴承的内圈，轴承处于超越状态，内圈相对于外圈自由转动。当第一传动轴3失 去动力输出，第一传动轴3及第一自锁齿轮31转速上升，当第一自锁齿轮31带动第一单向 齿轮61外圈的转速上升至与套装于自锁轴6单向轴承的内圈的转速相同时，发生自锁，单 向轴承的内圈带动外圈一起转动，此时第一传动轴3及第一自锁齿轮31由自锁轴6通过第 一单向齿轮61驱动，其转速与自锁轴6同步，转速无法上升。对于中间传动轴4与第二自 锁齿轮42、第二单向齿轮62、自锁轴6之间发生的自锁及解锁，原理与上述相同。作为本实用新型的一个优选实施方式，其中一个离合器的输出轴上设置液力偶合 器(10)。此种结构可以实现偶合机械式的“无极变速”。就是其中一个离合器的输出轴通过 液力偶合器进行传递，而另一个离合器的输出轴通过换挡齿轮组(90)中不同的传动齿改变 变速箱的传动比，通过液力偶合器就使换挡显得柔和，减少换挡过程中对发动机的冲击。通过 液力偶合器的使用我们可以针对具体的路况采用不同的行车模式，如城市、高山路，或者高速 平原路的行车模式。对于不同的行车的模式，采用液力偶合器所在输出轴上的不同的传动齿， 达到对此种行车模式比较合适的传动比，而另一个离合器输出轴上的所采用的传动齿根据行 车状况来选择。行车过程中，在同一种行车模式下，液力偶合器所在输出轴一直处于传动中， 而另一离合器可以接合或分离，用以进一步调整传动比，以达到最佳行车状况为目的。
权利要求双离合器变速机构，包括动力输入齿轮(1)及两个离合器，动力输入齿轮(1)经齿轮副传动连接于两个传动轴，两个传动轴分别连接于两个离合器的主动端，两离合器的从动端连接于两个动力输出轴，两个动力输出轴经换挡齿轮组(90)传动连接于总动力输出轴(9)，其特征在于所述齿轮副包括差速器(2)，并在差速器(2)外设有与差速器相作用的一套差速器自锁机构。
2.如权利要求1所述的双离合器变速机构，其特征在于所述动力输入齿轮(1)与 差速器盆齿(20)啮合，差速器(2)的两个动力输出轴分别为第一传动轴(3)、中间传动轴 (4)，差速器第一半轴齿轮(21)固连于第一传动轴(3)的一端，第一传动轴(3)的另一端连 接于第一离合器(71)的主动端，差速器第二半轴齿轮(22)固连于中间传动轴(4)的一端， 中间传动轴(4)通过齿轮传动连接于第二传动轴(5)，第二传动轴(5)连接于第二离合器 (72)的主动端。
3.如权利要求1或2所述的双离合器变速机构，其特征在于所述差速器自锁机构包 括自锁轴(6)、套装于自锁轴(6)上的两个单向齿轮、自锁联动齿(63)以及分别套装在差 速器的两个动力输出轴上的自锁齿轮，两单向齿轮分别与两个自锁齿轮啮合，差速器盆齿 (20)与自锁联动齿(63)的传动比小于自锁齿轮与单向齿轮的传动比。
4.如权利要求3所述的双离合器变速机构，其特征在于所述单向齿轮由单向轴承和 齿轮组成，齿轮固定套装于单向轴承外圈。
5.如权利要求4所述的双离合器变速机构，其特征在于在其中一个离合器的输出轴 上设置液力偶合器(10)。
专利摘要本实用新型公开了一种双离合器变速机构，能够实现汽车换挡过程中的动力无损。动力输入齿轮经齿轮副传动于两个传动轴，两传动轴分别传动连接于两个离合器的主动端，离合器的从动端连接于两动力输出轴，最终连接于总动力输出轴，所述齿轮副包括差速器，并在差速器外设有一套差速器自锁机构。动力输入齿轮与差速器盆齿啮合，差速器的两个动力输出轴传动连接于两个离合器的主动端。差速器自锁机构包括自锁轴、其上的两个单向齿轮和自锁联动齿、差速器两个动力输出轴上的两个自锁齿轮，两单向齿轮分别与两自锁齿轮啮合，差速器盆齿与自锁联动齿的传动比小于自锁齿轮与单向齿轮的传动比。本实用新型涉及的双离合器变速机构适用于汽车动力无损换挡作业。
文档编号F16H47/00GK201651183SQ20102013977
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月24日 优先权日2010年3月24日
发明者樊云 申请人:樊云